FUNDAMENTOS DE MICROBIOLOGÍA

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1 Titulado: Asignatura: Código: Año: Periodo: Carácter: Nº de Créditos: Departamento: Área de Conocimiento (*): Curso: FUNDAMENTOS DE MICROBIOLOGÍA Licenciado en Ciencias Ambientales Fundamentos de Microbiología º 2º Cuatrimestre Troncal 6 (4.5 teóricos, 1,5 prácticos) Microbiología y Parasitología Microbiología FUNDAMENTACIÓN DEL PROGRAMA DE LA ASIGNATURA El papel de los microorganismos en el medio ambiente es de una gran importancia. El conocimiento de la estructura y función microbiana, así como de su metabolismo, es fundamental para comprender su distribución en el medio ambiente. Asimismo, el conocimiento de los distintos grupos de bacterias y otros microorganismos, como los virus, es muy importante para entender las diversas aplicaciones de los mismos en el medio ambiente. OBJETIVOS DOCENTES Los objetivos docentes son que el alumno conozca: - La estructura y función de la célula microbiana. - El crecimiento y metabolismo microbiano. - Distintos grupos de microorganismos y su distribución en el medio ambiente. PROGRAMA DE TEORÍA Tema 1.- La Microbiología como Ciencia Concepto de Microbiología y microorganismo. Descubrimiento del mundo microbiano. Importancia del papel de los microorganismos en las transformaciones de la materia, en la producción de enfermedades y en los ciclos biogeoquímicos. La Microbiología como ciencia básica y aplicada y su relación con otras ciencias. Tema 2.- El mundo microbiano Microorganismos con estructura celular. Procariotas: bacterias y arqueas. Eucariotas: hongos, algas y protozoos. Entidades acelulares: virus, viroides, RNAs satélites y priones. Posición de los microorganismos en la escala biológica: distintas propuestas de clasificación.

2 Tema 3.- Observación de los microorganismos Tamaño, forma y agrupamientos microbianos. Microscopio óptico: fundamento y tipos. Técnicas de tinción de microorganismos para su observación al microscopio óptico. Microscopio electrónico: fundamento y tipos. Preparación de las muestras para microscopía electrónica. Tema 4.- Cultivo de los microorganismos Requerimientos nutricionales de los microorganismos. Medios de cultivo: composición y tipos. Esterilización del material de trabajo y los medios de cultivo. Cultivo puro: concepto, métodos de obtención, mantenimiento y conservación. Cultivos tipo y colecciones de cultivo. Tema 5.- La célula procariota I: estructuras externas a la membrana citoplasmática Organización estructural y función de los componentes celulares. La membrana citoplasmática. La pared celular. Glucocálix: cápsula y capa mucosa. Flagelos, fimbrias y pelos. Tema 6.- La célula procariota II: estructuras internas a la membrana citoplasmática y endospora bacteriana Mesosomas y otros sistemas membranosos. Matriz citoplasmática: nucleoide, ribosomas e inclusiones. Endospora y otras formas de resistencia. Comparación de las células procariota y eucariota. Tema 7.- Crecimiento de los microorganismos Definición de crecimiento. Métodos de estimación del crecimiento microbiano. Curva de crecimiento de una población microbiana. Factores físico-químicos que influyen en el crecimiento: temperatura, actividad de agua, ph y oxígeno. Tema 8.- Control de los microorganismos Fundamento y conceptos claves. Métodos y agentes físicos de control: calor, filtración y radiaciones. Agentes químicos de control: esterilizantes, desinfectantes, antisépticos y antibióticos. Tema 9.- Metabolismo energético I: fotoautótrofos y quimioautótrofos Categorías nutricionales según la fuente de energía, la fuente de carbono y la fuente donadora de electrones. Fotoautótrofos: fotosíntesis oxigénica y anoxigénica. Fijación de CO 2 : ciclo de Calvin-Benson. Quimioautótrofos: obtención de energía de compuestos inorgánicos reducidos.

3 Tema 10.- Metabolismo energético II: quimioheterótrofos Obtención de energía en microorganismos heterótrofos. Respiración aerobia y anaerobia Fermentación. Principales tipos: alcohólica, homoláctica, heteroláctica, ácido-mixta, butanodiólica, butírica y propiónica. Tema Fundamentos de genética bacteriana El genoma bacteriano: cromosoma y plásmidos. Mutación: obtención y aislamiento de mutantes. Recombinación genética en bacterias: transformación, transducción y conjugación. Tema 12.- Principios de taxonomía bacteriana Concepto de especie. Clasificación de las bacterias: taxonomía y filogenia. Características utilizadas en la clasificación de bacterias. Base actual de la clasificación bacteriana: Manual de Bergey. Tema 13.- Bacterias fotoautótrofas Características generales y clasificación. Bacterias fotosintéticas anoxigénicas. Rojas del azufre: Thiocapsa y Ectothiorhodospira. Rojas no del azufre: Rhodomicrobium y Rhodospirillum. Verdes del azufre: Chlorobium. Verdes no del azufre: Chloroflexus. Heliobacterias: Heliobacterium. Bacterias fotosintéticas oxigénicas. Cianobacterias: Chroococcus, Prochloron, Oscillatoria, Nostoc y Anabaena. Importancia ambiental y distribución ecológica. Tema 14.- Bacterias quimiolitótrofas Características generales y clasificación. Bacterias nitrosificantes (Nitrosomonas) y nitrificantes (Nitrobacter). Bacterias oxidadoras del azufre y bacterias del hierro: Thiothrix, Beggiatoa y Thiobacillus. Bacterias del hidrógeno: Hidrogenobacter. Carboxidobacterias. Importancia ambiental y distribución ecológica. Tema 15.- Bacterias metanotrofas y metilotrofas Características generales y clasificación. Bacterias metanotrofas: Methylococcus, Methylobacter y Methylomonas. Bioquímica de la oxidación de metano. Bacterias metilotrofas: Methylophylus. Importancia ambiental y distribución ecológica.

4 Tema 16.- Bacterias gramnegativas aerobias Bacterias fijadoras de nitrógeno.características generales y clasificación. Proceso de fijación de nitrógeno en simbiosis: Rhizobium y Bradyrhizobium. Proceso de fijación de nitrógeno en forma libre: Azotobacter y Azomonas. Importancia agrícola y distribución ecológica. Género Agrobacterium: importancia agrícola y biotecnológica. Pseudomonas y géneros relacionados. Características generales y clasificación. Actividades metabólicas. Géneros: Pseudomonas, Burkholderia, Comamonas, Ralstonia y Zooglea. Importancia sanitaria y medioambiental. Familia Legionellaceae. Género Legionella. Importancia sanitaria y medioambiental. Tema 17.- Bacterias gramnegativas aerobias facultativas Características generales y clasificación. Familia Enterobacteriaceae: Escherichia, Klebsiella, Enterobacter, Salmonella, Shigella y Yersinia. Familia Vibrionaceae: Vibrio y Photobacterium. Importancia ambiental y sanitaria. Tema 18.- Bacterias reductoras del sulfato Características generales y clasificación. Géneros Desulfovibrio, Desulfococcus y Desulfotomaculum. Importancia ambiental y distribución ecológica. Tema 19.- Bacterias grampositivas con bajo contenido en G+C Características generales y clasificación. Bacterias esporógenas. Familia Clostridiaceae: Clostridium. Familia Bacillaceae: Bacillus. Familia Paenibacillaceae: Paenibacillus. Bacterias del ácido láctico: Enterococcus. Familia Staphylococcaceae: Staphylococcus. Importancia sanitaria y medioambiental. Tema 20.- Bacterias grampositivas con alto contenido en G+C Actinobacterias: características generales y clasificación. Familia Cellulomonaceae: Cellulomonas. Familia Mycobacteriaceae: Mycobacterium. Familia Nocardiaceae: Rhodococcus y Nocardia. Familia Frankiaceae: Frankia. Familia Streptomycetaceae: Streptomyces. Importancia sanitaria, medioambiental y biotecnológica. Tema 21. Arqueas y Deeply Branched Bacteria Archaea: características generales y clasificación. Phylum Euryarchaeota. Arqueas metanogénicas. Proceso de metanogénesis. Géneros Methanobacterium, Methanosarcina y Methanococcus. Arqueas halófilas extremas. Géneros Halobacterium y Halococcus. Arqueas termófilas extremas. Géneros Thermoplasma y Thermococcus. Phylum Crenarchaeota. Géneros Sulfolobus, Thermoproteus y Pyrodictium. Phylum Korarchaeota. Deeply Branched Bacteria. Géneros Aquifex, Deinococcus, Thermotoga y Thermus. Importancia ambiental de este grupo.

5 PROGRAMA DE PRÁCTICAS Práctica 1.- El microscopio óptico, manejo y cuidado. Observación de preparaciones en fresco. Morfología de diversos tipos de microorganismos. Práctica 2.- Tinciones. Tipos y fundamento. Práctica 3.- Aislamiento y cultivo de microorganismos. Preparación de diversos tipos de medios de cultivo. Obtención de cultivos puros. Práctica 4.- Aislamiento de microorganismos a partir de una mezcla. Pruebas morfológicas de identificación. Pruebas bioquímicas de identificación. Práctica 5.- Identificación de microorganismos eucarióticos. Caracteres morfológicos de hongos filamentosos. Práctica 6.- Aislamiento de microorganismos del suelo. Aislamiento de microorganismos fijadores de nitrógeno. CRITERIO DE EVALUACIÓN Examen de preguntas cortas. BIBLIOGRAFÍA -ATLAS, R.M (1997). Principles of Microbiology. WM C. Brawn Publishers. - GAMAZO, C., LÓPEZ-GOÑI, I. y DÍAZ, R. (2005). Manual práctico de Microbiología (3 era edición). Masson S.A. Barcelona. España. - JOHNSON, T.R. y CASE, C.L. (2004). Laboratory experiments in Microbiology (7ª edición). Pearson Education. - MADIGAN, M.T., MARTINKO, J.M. y PARKER, J. (2003). Brock: Biología de los microorganismos (10ª edición). Prentice-Hall International, Inc., New Jersey. - PRESCOTT, L.M., HARLEY, J.P. y KLEIN, D.A. (2004). Microbiología (5ª edición). McGraw-Hill Companies, New York. - STANIER, R.Y., INGRAHAM, J.L., WHEELIS, M.L. y PAINTER, P.R. (1991) Microbiología (2ª edición). Editorial Reverté. Barcelona. - TORTORA, G.J., FUNKE, B.R. y CASE, C.L. (2000) Introducción a la Microbiología (9ª edición). Editorial Panamericana, Buenos Aires.

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